DE3114827A1

DE3114827A1 - Process for producing a component in an injection mould

Info

Publication number: DE3114827A1
Application number: DE19813114827
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing. grad. Dixius; Roger 3180 Wolfsburg Jagiella
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1981-04-11
Filing date: 1981-04-11
Publication date: 1982-11-04

Abstract

The invention relates to a process for producing a component (5), in particular a lining component for the trim of a vehicle, in an injection mould (1) comprising two mould halves (2, 3). In order to be able to meet the very different requirements made on such a component (5), in particular from the point of view of material, it is proposed, in a first injection moulding operation, to mould the first layer (6) of the component (5) consisting of this and at least one further layer (7) and then to draw the two mould halves (2, 3) guided sealingly one inside the other apart by the amount (a) constituting the thickness of the further layer (7) and clamping them again and finally moulding the further layer (7) in a further injection moulding operation. The materials for the two layers (6, 7) are chosen such that on the one hand they can be readily bonded together under the effect of heat and pressure at their surfaces facing one another and on the other hand they meet the requirements made on the component (5). <IMAGE>

Description

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils Method for manufacturing a component

in einer Spritzgießform Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils in einer Spritzgießform gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere eines Verkleidungsteils für die Ausstattung eines Kraftfahrzeuges, sowie eine Spritzgießform zur Durchführung des Verfahrens. in an injection mold The invention relates to a method for Production of a component in an injection mold according to the preamble of the patent claim 1, in particular a trim part for the equipment of a motor vehicle, and an injection mold for carrying out the method.

Bekannte Verfahren gestatten das Herstellen von materialeinheitlichen Bauteilen. Nun werden an manche Bauteile - und das ist besonders häufig bei Kunststoff-Verkleidungsteilen im Fahrzeugbau der Fall - hinsichtlich der Materialeigenschaften Forderungen gestellt, die einander entgegenstehen. So wird beispielsweise von einer bestimmten Konsole verlangt, daß sie einerseits, und zwar im Hinblick auf Verletzungskriterien beim Körperaufprall, eine hohe Kerbschlag zähigkeit aufweist; andererseits ist aus Steifigkeitsgründen ein hoher Elastizitätsmodul erforderlich; schließlich soll die Oberfläche weich sein, um ein bestimmtes Komfortgefühl zu vermitteln.Known methods allow the production of uniform materials Components. Now some components are used - and this is particularly common with plastic trim parts This is the case in vehicle construction - requirements are made with regard to the material properties, opposing each other. For example, from a specific console demands that on the one hand, with regard to injury criteria at Body impact, has a high impact strength; on the other hand is for reasons of rigidity a high modulus of elasticity is required; after all, the surface should be soft to convey a certain feeling of comfort.

Ein solches Bauteil kann bisher nur in mehreren Arbeitsgängen aus mehreren Einzelteilen, beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen, zusammengesetzt werden. Benötigt man ein an sich weiches 3auteil, das nur örtlich steif zu sein braucht, so muß man es durch ein Zusatzbauteil aus anderem Werkstoff verstärken. Z. B. kann eine im wesentlichen weiche Konsole durch Einlegen eines Blechbügels, der mit der Konsole durch Kleben, Klipsen, Schrauben oder sonstwie verbunden ist, bereichsweise versteift werden. Natürlich kann statt des Blechbügels ein Zusatzbauteil verwendet werden, das - ebenfalls als Spritzgußteil - in einer anderen Spritzgießform hergestellt worden ist. Das Bauteil und das Zusatzbauteil müssen dann aber nach wie vor in einem separaten Arbeitsgang miteinander verbunden werden.So far, such a component can only be produced in several operations several individual parts, for example by gluing or welding, put together will. If you need a component that is soft in itself, it only needs to be locally stiff If necessary, it must be reinforced by an additional component made of a different material. For example, a essentially soft console by inserting one Sheet metal bracket that is attached to the console by gluing, clipping, screwing or otherwise is connected, stiffened in areas. Of course, instead of the sheet metal bracket an additional component can be used, which - also as an injection molded part - in one another injection mold has been made. The component and the additional component must then still be connected to one another in a separate operation will.

Das ist fertigungstechnisch aufwendig und teuer.This is complex and expensive in terms of production technology.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenes Verfahren dahingehend zu verbessern, daß das der Spritzgießform entnommene 3auteil unterschiedlichen Anforderungen gerecht wird, ohne daß es noch in weiteren Arbeitsgängen nachgerüstet werden muß. Insbesondere soll das Bauteil aus verschiedenen Materialien zusammengesetzt werden können, wobei auf separate Verbindungen verzichtet werden kann.The invention is therefore based on the object of a preamble of claim 1 described method to the effect that the The 3-part taken from the injection mold meets different requirements, without having to be retrofitted in further work steps. In particular it should be possible to assemble the component from different materials, whereby separate connections can be dispensed with.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Verfahrensschritte gelöst. - Das Bauteil besteht also aus wenigstens zwei Schichten, die nacheinander in einer einzigen Form gegossen und dabei gleich miteinander verbunden werden. Der erste Spritzgießvorgang läuft in bekannter Weise ab. Ohne daß danach die Form geöffnet wird, schließt sich der weitere Spritzvorgang an, nachdem zuvor das erste und das zweite Teil - auch Formhälften genannt - um eben jenen Betrag auseinandergezogen worden sind, der der Nenndicke der weiteren Schicht entspricht. Der Begriff Nenndicke soll darauf hindeuten, daß es sich hierbei um eine definierte Materialstärke handelt, etwa um eine mittlere Dicke, weil die Dicke der weiteren Schicht - ebenso wie die der ersten Schicht - keineswegs konstant zu sein braucht.According to the invention, this object is achieved by the characterizing part of claim 1 mentioned process steps solved. - The component is made that is, from at least two layers that are cast one after the other in a single mold and are connected to one another at the same time. The first injection molding process is in progress in a known manner. Without opening the mold, it closes further injection process, after the first and the second part - also mold halves called - have been pulled apart by the same amount as the nominal thickness corresponds to the next layer. The term nominal thickness is intended to indicate that this is a defined material thickness, for example a medium one Thickness, because the thickness of the next layer - as well as that of the first layer - in no way needs to be constant.

Nach dem ersten Spritzgießvorgang und dem Auseinanderziehen der beiden Formhälften muß regelmäßig die erste Schicht in dem Hohlraum zwischen den beiden Formhälften positioniert werden, wobei sie an einer der beiden Formhälften anliegt, und zwar in aller Regel mit ihrer im späteren Einbauzustand sichtbaren Oberfläche, der sogenannten Sichtseite. In Sonderfällen kann diese Positionierung sozusagen von selbst erfolgen, beispielsweise infolge der auf die erste Schicht wirkenden Schwerkraft oder durch den vom Anguß her wirksamen Widerstand. Meistens wird die Positionierung jedoch bewußt herbeigeführt werden müssen; dies kann entweder mechanisch durch in wenigstens einer der Forinhälften gelagerte Schieber (ähnlich den aus der Spritzgießtechnik bekannten Auswerfern) erfolgen oder pneumatisch durch Einblasen von Luft in die Spritzgießform. Der Angnßquerschnitt im Bereich des sogenannten Anschnittes ist dann so dimensioniert und angeordnet, daß er eine Verschiebung der ersten Schicht innerhalb der Spritzgießform praktisch nicht behindert.After the first injection molding process and pulling the two apart Mold halves must regularly be the first layer in the cavity between the two Mold halves are positioned, with it rests against one of the two mold halves, and as a rule with their visible in the later installation state Surface, the so-called visible side. In special cases this positioning take place by itself, so to speak, for example as a result of the on the first layer acting gravity or by the effective resistance from the gate. Usually however, the positioning will have to be brought about consciously; this can be either mechanically by means of slides mounted in at least one of the mold halves (similar the ejectors known from injection molding technology) or pneumatically Blowing air into the injection mold. The starting cross-section in the area of the so-called The gate is then dimensioned and arranged so that it can shift the first layer within the injection mold is practically not hindered.

Wenn auch nicht ausgeschlossen werden soll, daß die im ersten und im weiteren Spritzgießvorgang gefertigten Teilwerkstücke aus ein und demselben Werkstoff bestehen können, so ist doch ein wesentliches Kriterium der Erfindung darin zu sehen, daß sie es zuläßt, in den einzelnen Spritzgießvorgängen unterschiedliche, den jeweiligen Erfordernissen angepaßte Materialien zu vergießen. Ein Schalttafelkörper beispielsweise soll aus Festigkeitsgründen aus einem Werkstoff mit hohem Elastizitätsmodul bestehen. Dies hat zur Folge, daß er eine geringe Eigendämpfung aufweist und lästige Geräusche, hervorgerufen durch anschlagende Kabel während des Fahrbetriebes, überträgt. Dem kann begegnet werden, indem der Schalttafelkörper erfindungsgemäß zweischalig hergestellt wird. Die für die Funktion des Bauteils als wärmestabiler Träger bestimmte erste Schicht mag etwa aus Polyphenylenoxyd, kurz PPO, zubestehen. Ihre Sichtseite ist bereits mit einer eventuell geforderten Narbung, einer bestimmten Einfärbung oder mit eingeprägten Zierbildern versehen. Auf die Unterseite der ersten Schicht wird dann im zweiten Spritzgießvorgang weiches, gut dämpfendes Material - z. B. der unter der Kurzbezeichnung EPLM bekannte Kunststoff, ein Äthylen-Propylen-Terpolymerisat-Kautschuk - vollflächig aufgebracht. - Als weiteres Beispiel mag eine Mittelkonsole dienen, die - obwohl relativ weich - zwar eine ausreichende Eigensteifigkeit hat, sich jedoch dem unterschiedlich dicken Teppichboden im Fahrzeug anpassen muß. Hier kann im zweiten Spritzgießvorgang etwa mittels Formschieber ein hochwertiger Kunststoff - z. 3. Polyoxymethylen, kurz POM - partiell eingespritzt werden und als versteifende Klammer mit Vorspannung und Federwirkung dienen, um alle anfallenden Toleranzen auszugleichen.Even if it should not be ruled out that those in the first and Partial workpieces made from one and the same material in the further injection molding process can exist, an essential criterion of the invention is to be seen in that it allows different ones in the individual injection molding processes To cast materials adapted to requirements. A panel body, for example should consist of a material with a high modulus of elasticity for reasons of strength. This has the consequence that it has a low self-damping and annoying noises, caused by striking cables while driving, transmits. To the can be countered by manufacturing the switchboard body with two shells according to the invention will. The first intended for the function of the component as a heat-stable carrier Layer may consist of polyphenylene oxide, or PPO for short. Your face side is already with a possibly required grain, a certain coloring or provided with embossed decorative images. Apply to the bottom of the first layer then in the second injection molding process soft, good damping material - z. B. the under plastic known for its abbreviation EPLM, an ethylene-propylene terpolymer rubber - applied over the entire surface. - As another example might be a center console which - although relatively soft - has sufficient inherent rigidity, However, it must adapt to the carpeting of different thicknesses in the vehicle. here In the second injection molding process, for example, a high-quality plastic can be produced by means of a mold slide - e.g. 3. Polyoxymethylene, POM for short - can be partially injected and used as a stiffening agent Clamp with preload and spring action are used to meet all tolerances balance.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden in den -Formhälften verschiebbare Kerne vor dem ersten und/oder zweiten Spritzgießvorgang in dem Hohlraum zwischen dem ersten und zweiten Teil angeordnet. Dadurch lassen sich später benötigte Aussparungen in dem 3auteil gleich mitfertigen, auch können auf diese Weise die einzelnen Schichten örtlich aufgetragen werden, nämlich nur da, wo sie auch gebraucht werden.In a further embodiment of the invention, the mold halves displaceable cores before the first and / or second injection molding process in the cavity arranged between the first and second parts. This can be used later Make recesses in the 3 component at the same time, in this way the individual layers are applied locally, namely only where they are actually needed will.

Eine zweckmäßige Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Schmelze für den ersten Spritzgießvorgang über einen ersten Angußkanal dem Hohlraum zwischen dem ersten und zweiten Teil zugeführt wird, ist darin zu sehen, daß für den weiteren Spritzgießvorgang ein weiterer Angußkanal benutzt wird. Diese Erweiterung gestattet es, die Angußkanäle den unterschiedlichen Abmessungen der einzelnen Schichten entsprechend zu dimensionieren und anzuordnen. Auch erübrigt sich damit das Entfernen eines Angusses, bevor das Bauteil als Ganzes der Spritzgießform entnommen wird. Die Durchführung eines derart erweiterten Verfahrens erfordert allerdings Maßnahmen, die das Vollaufen des weiteren Angußkanals während des ersten Spritzgießvorganges verhindern. Diese können in einer im Bereich des Auslaufs des weiteren Angußkanals angeordneten aufhebbaren Sperrvorrichtung bestehen. Die Sperrvorrichtung kann beispielsweise ein Schieber sein. In bestimmten Fällen kann sie aber auch von einer den weiteren Angußkanal verlängernden Hülse gebildet sein, deren Mündung während des ersten Spritzgießvorganges von einem solchen Wandbereich des ersten oder zweiten Teils verschlossen ist, der sie mit dem Auseinånderziehen der beiden Teile freilegt. Ein solcher Fall ist beispielsweise gegeben, wenn im Bereich des weiteren Angußkanals in der ersten Schicht eine Aussparung vorgesehen ist, die von dem Material der weiteren Schicht verschlossen werden soll.An expedient extension of the method according to the invention the melt for the first injection molding process via a first sprue channel Cavity between the first and second part can be seen therein that another runner is used for the further injection molding process. These Expansion allows the runners to accommodate the different dimensions of the to dimension and arrange the individual layers accordingly. Also unnecessary This means that a sprue is removed before the component as a whole is in the injection mold is removed. However, the implementation of such an extended method requires Measures to prevent the further sprue from filling up during the first injection molding process impede. These can be in one in the area of the outlet of the further sprue channel arranged reversible locking device exist. The locking device can for example be a pusher. In certain cases, however, it can also be used by one of the others Sprue channel lengthening sleeve be formed, the mouth of which during the first injection molding process is closed by such a wall region of the first or second part, the she by pulling the two parts apart. Such a This is the case, for example, when in the area of the further runner in the first layer a recess is provided, which is from the material of the further Layer should be closed.

Ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand-der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. In den Figuren ist die schrittweise Herstellung eines Bauteils nach dem erfindungsgemäßen Verfahren schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen Figur 1 einen Schnitt durch eine Spritzgießform nach dem Einspritzen des Materials für die erste Schicht des aus zwei Schichten herzustellenden Bauteils; Figur 2 die Anordnung nach Figur 1, vorbereitet zum Einspritzen des Materials für die zweite Schicht; Figur 3 dieselbe Anordnung nach dem Einspritzen des Materials für die zweite Schicht und Figur 4 einen Schnitt durch das fertige Bauteil.A simple embodiment of the invention is based on the drawing explained in more detail below. In the figures is the step-by-step manufacture of a Component shown schematically according to the method according to the invention. In detail Figure 1 shows a section through an injection mold after the injection of the Material for the first layer of the component to be produced from two layers; Figure 2 shows the arrangement of Figure 1, prepared for injecting the material for the second layer; FIG. 3 shows the same arrangement after the material has been injected for the second layer and FIG. 4 a section through the finished component.

Die im ganzen mit 1 bezeichnete Spritzgießform besteht aus den beiden Formhälften 2 und 3, die in einer Richtung relativ zueinander verschiebbar sind. Die kleinere Formhälfte 2 taucht passgenau und dicht so weit in die größere Formhälfte 3 hinein, daß zwischen ihnen ein Hohlraum 4 verbleibt, der im wesentlichen das Profil des zu fertigenden Bauteils 5 aufweist, ohne schon dessen endgültige Dickenabmessung zu haben. Das Bauteil 5 besteht aus zwei flächig miteinander verbundenen Schichten 6 und 7 aus in aller Regel unterschiedlichen Materialien.The injection mold designated as a whole by 1 consists of the two Mold halves 2 and 3, which are displaceable in one direction relative to one another. The smaller mold half 2 dips precisely and tightly so far into the larger mold half 3 in that a cavity 4 remains between them, which is essentially the profile of the component 5 to be manufactured, without already having its final thickness dimension to have. The component 5 consists of two two-dimensionally interconnected layers 6 and 7 are usually made of different materials.

Wie in Figur 1 dargestellt, wird durch einen ersten Angußkanal 8 iunächst die Schmelze für die erste Schicht 6 in den Hohlraum 4 gespritzt.As shown in FIG. 1, a first runner 8 is used next the melt for the first layer 6 is injected into the cavity 4.

(Eine dafür notwendige Entlüftungsöffnung ist, weil nicht erfindungswesentlich, zeichnerisch nicht dargestellt.) Ein neben dem ersten Angußkanal 8 angeordneter weiterer Angußkanal 9 muß zu diesem Zwecke natürlich werkstückseitig abgedichtet werden, damit er nicht volläuft. Diese Abdichtung kann über zeichnerisch nicht dargestellte Schieber erfolgen. Das Erstarren der Schmelze in dem Hohlraum 4 kann durch geeignete Temperierung der Spritzgießform 1 so gesteuert werden, daß die in der Zeichnung rechts gelegene Oberfläche der Schicht 6, die mit der Sichtseite des fertigen 3auteils identisch sein soll, sich schneller verfestigt als die linke Seite, was für die Bindung der zweiten Schicht 7 an die erste Schicht 6 vorteilhaft ist. Nachdem also die erste Schicht 6 bis zu einem gewissen Grade abgebunden ist, wird die kleinere Formhälfte 2 um den Betrag a aus der größeren Formhälfte 3 herausbewegt, der der Dicke der zweiten Schicht 7 entspricht.(A ventilation opening required for this is, because it is not essential to the invention, not shown in the drawing.) One arranged next to the first runner 8 further sprue channel 9 must of course be sealed on the workpiece side for this purpose so that it doesn't fill up. This seal can not be shown in the drawing Slider done. The solidification of the melt in the cavity 4 can be carried out by suitable means Tempering of the injection mold 1 can be controlled so that the in the drawing surface of layer 6 on the right, which is with the visible side of the finished 3 component should be identical, solidify faster than the left side, what for Bonding the second layer 7 to the first layer 6 is advantageous. So after the first layer 6 is set to a certain extent, the smaller one becomes Mold half 2 moved out of the larger mold half 3 by the amount a, which the Thickness of the second layer 7 corresponds.

In dieser Stellung werden die beiden Formhälften 2 und 3 wieder miteinander verspannt. Durch geeignete mechanische oder pneumatische Mittel (nicht gezeichnet) wird nun dafür gesorgt, daß die fertige oder fast fertige Schicht 6 an der kleineren Formhälfte 2 anliegt.In this position, the two mold halves 2 and 3 are together again tense. By suitable mechanical or pneumatic means (not shown) it is now ensured that the finished or almost finished layer 6 on the smaller one Mold half 2 is applied.

Das Ablösen der Schicht 6 von dem Anguß 10 bereitet dabei keine Scnvierigkeiten. Es stellt sich dann die in Figur 2 gezeigte Anordnung ein.The detachment of the layer 6 from the sprue 10 does not cause any difficulties. The arrangement shown in FIG. 2 is then established.

In einem zweiten Spritzgießvorgang wird nun über den weiteren Angußkanal 9 die Schmelze für die zweite Schicht 7 in den neu geschaffenen Hohlraum 11 zwischen der Formhälfte 3 und der Schicht 6, deren linke Fläche noch nicht ausgehärtet ist, gespritzt, vergleiche Figur 3. Dabei erfolgt eine innige Verbindung zwischen den beiden Schichten 6 und 7. Ihre Materialien sind einerseits so gewählt, daß diese Verbindung überhaupt zustandekommen kann, andererseits so, daß die beiden Schichten 6 und 7 die an sie gestellten spezifischen Forderungen erfüllen.In a second injection molding process, the other sprue channel is now used 9 the melt for the second layer 7 in the newly created cavity 11 between the mold half 3 and the layer 6, the left surface of which has not yet hardened, injected, see Figure 3. There is an intimate connection between the two layers 6 and 7. Their materials are chosen on the one hand so that these Connection can come about at all, on the other hand in such a way that the two layers 6 and 7 meet the specific requirements placed on them.

In Figur 4 ist schließlich das entformte fertige Bauteil 5 dargestellt, bestehend aus den beiden Schichten 6 und 7.Finally, FIG. 4 shows the demolded finished component 5, consisting of the two layers 6 and 7.

Claims

CLAIMS ~ 1. Method for manufacturing a component, in particular a trim part for the interior of a motor vehicle, in one injection mold consisting of at least a first and a second part, thereby characterized in that in a first injection molding process the first (6) of it and at least one further layer (7) of the existing component (5) is cast, that then the two parts (2, 3), which are sealingly interconnected, by the nominal thickness the further layer (7) making up amount (a) pulled apart and again mutually are clamped and that finally in a further injection molding process the further Layer (7) is poured.

2. The method according to claim 1, characterized in that according to the the first injection molding process, the first layer (6) is positioned mechanically.

3. The method according to claim 1, characterized in that according to the first injection molding process, the first layer (6) is positioned pneumatically.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that In the first and the further injection molding process, different materials are cast will.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that before the first and / or second injection molding process in the molded parts (2, 3) displaceable Cores arranged in the cavity (4, ii) between the first (2) and second part (3) will.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the melt for the first injection molding process via a first sprue channel between the cavity is fed to the first and second part, characterized in that for the Another injection molding process another sprue (9) is used.

7. Injection mold for performing the method according to claim 6, characterized in that the further sprue channel (9) has one in the region of its outlet arranged, the filling of the further sprue channel (9) during the first injection molding process has preventing, reversible locking device.

8. Injection mold according to claim 7, characterized in that the Locking device is formed by a slide.

9. Injection mold according to claim 7, characterized in that the The locking device is formed by a sleeve which extends the further sprue channel (9) is the mouth of such a wall area during the first injection molding process of the first or second part (2, 3) is closed, which they pull apart of the two parts (2, 3) exposed.